JP3498712B2 - 塩化第一銅粒状体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅と塩素ガスを原
料として塩化第一銅粒状体を製造するための方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化第一銅は、フタロシアニン系顔料の
合成原料として使用されており、通常は坩堝で製造され
た溶湯を粒状化したものが使用されている。この種の塩
化第一銅粒状体を製造するには、一般に、坩堝中で原料
銅を塩素ガスにより塩素化して塩化第二銅を含む溶湯を
製造し、さらに別の坩堝でこの塩化第二銅溶湯を還元す
ることにより塩化第一銅の溶湯を製造している。そし
て、前記により製造された塩化第一銅の溶湯を、回転円
板式造粒機や噴射式造粒機などにより急冷し、粒状化し
て粒状体としている。尚、前記回転円板式造粒機とは、
カーボンやセラミックス、石英などからなり、表面が平
滑に加工された円板を回転させ、そのほぼ中央部に前記
溶湯を滴下することにより、円板の遠心力や溶湯の表面
張力を利用して溶湯を急冷して粒状化する装置である。
また、前記噴射式造粒機とは、その要部に樋部と、この
樋部の下方に設けられたガス噴射管とを備えており、樋
部の先端から滴下された溶湯に向けてガス噴射管から乾
燥空気などの気体を噴射することにより溶湯を急冷し、
粒状化する装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の塩化
第一銅粒状体の製造工程について本発明者らが鋭意研究
を進めたところ、塩化第一銅溶湯を急冷して粒状体とす
る場合の製造条件において好ましい範囲があることを知
見し、本願発明に到達した。

【０００４】また、塩化第一銅溶湯を製造する場合に用
いる反応炉が、原料銅を塩素化するための塩素ガスによ
って劣化し、長期間安定して塩化第一銅粒状体を製造す
ることが困難であるという問題があることを知見した。
よって本発明者らは、長期間安定して塩化第一銅溶湯を
効率的に製造することが可能な塩化第一銅製造用の反応
炉の研究に着手し、望ましい形の反応炉を開発するとと
もに、この反応炉を用いて塩化第一銅粒状体を製造した
場合に望ましい条件について研究し、本願発明に到達し
た。

【０００５】次に、塩化第一銅溶湯から急冷法により粒
状体を製造する場合、粒度の均一性と製造効率等の研究
を行った結果、塩化第一銅溶湯を急冷する場合に用いて
好適な案内装置を開発するとともに、この案内装置によ
り粒状体製造の研究を行った結果として本願発明に到達
した。

【０００６】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであって、粒度の整った良質の塩化第一銅粒状体
を効率良く製造できる方法の提供を目的の１つとする。
本発明は前記課題を解決するためになされたものであっ
て、長期間安定して塩化第一銅の溶湯を効率的に製造す
ることが可能な塩化第一銅製造用反応炉を用いて良質の
塩化第一銅粒状体を製造する方法を提供することを目的
の１つとする。本発明は前記課題を解決するためになさ
れたものであって、粒度の整った良質の塩化第一銅粒状
体を製造することが可能な案内装置を用いて良質の塩化
第一銅粒状体を製造する方法を提供することを目的の１
つとする。本発明は前記課題を解決するためになされた
ものであって、保護のための皮膜を備えた良質の塩化第
一銅粒状体を効率よく製造できる方法の提供を目的の１
つとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の事情に鑑
みてなされたもので、銅を塩素化して塩化第一銅及び塩
化第二銅を含む溶湯を生成し、該塩化第二銅溶湯を還元
して塩化第一銅溶湯を生成し、該塩化第一銅溶湯を案内
装置の先端部から空間に飛散させて塩化第一銅の粒状体
を製造するに際し、前記案内装置の先端部近傍に噴射ノ
ズルを設けてこの噴射ノズルから案内装置先端部側の塩
化第一銅溶湯にガスを吹き付け、塩化第一銅溶湯を空間
に飛散させて急冷することにより塩化第一銅の粒状体を
製造するとともに、前記案内装置先端部における塩化第
一銅溶湯の温度を４８０〜６００℃とすることを特徴と
する。

【０００８】案内装置先端部から塩化第一銅溶湯を飛散
させて急冷する場合に塩化第一銅溶湯の温度を４８０〜
６００℃の範囲とすることで、粒度の整った良質の塩化
第一銅粒状体を効率良く製造することができる。ここで
塩化第一銅溶湯の温度を４８０℃よりも低くすると、案
内装置先端部において溶湯が固化し、分散できなくな
り、６００℃よりも高くすると、分散効果が高くなり過
ぎ、粒子が細分化（細粒化）するため、粒状体の粒径が
細かくなり過ぎるので好ましくない。

【０００９】本発明において、前記噴射ノズルから噴射
されるガス圧を１〜５ｋｇ／ｃｍ²の範囲とすることが
好ましい。ガス圧としてこの範囲を外れると、低い場合
に粒子が大きくなり過ぎ、高い場合に粒子が細かくなり
すぎるという面で不足を生じる。本発明において、前記
案内装置先端部における塩化第一銅溶湯の流速を１０〜
５００ｍｍ／秒の範囲とすることが好ましい。流速がこ
の範囲を外れると、低い場合、分散エアと落下溶湯が直
角に衝突するため、分散エネルギーが大きく、飛散物の
コントロールが困難となるので好ましくない。また、流
速が高い場合に溶湯が案内装置先端から落下する際にオ
ーバーランすることとなり、定常の分散ができなくな
る。本発明において、前記噴射ノズルから塩化第一銅溶
湯にガスを噴出させて塩化第一銅粒状体を製造する際、
酸素又は二酸化炭素を塩化第一銅溶湯と反応させて塩化
第一銅の粒状体表面に反応皮膜を形成することができ
る。この反応皮膜を形成することで、内部の塩化第一銅
を外気から遮断して保護し塩化第一銅部分の品質の低下
を防止し、輸送時の機械的外力にも耐えて破損し難い利
点を有する。

【００１０】本発明において、原料銅を塩素ガスによっ
て塩素化することにより塩化第一銅及び塩化第二銅を含
む溶湯を生成する第１の反応部と、前記塩化第二銅溶湯
を還元して塩化第一銅の溶湯を生成する第２の反応部と
を備え、両反応部の少なくとも溶湯と接する部分にＳｉ
Ｃなどのセラミック層を配した反応炉体を用いることが
好ましい。第一の反応部と第二の反応部を有する反応炉
体を用いて塩素化と還元を１工程で行うことで、２工程
で行っていた従来方法よりも工程の簡略化をなし得、塩
化第一銅粒状体の製造効率を向上させ得る。

【００１１】本発明において、前記案内装置の先端部と
して、先端側に溶湯滴下用の複数の案内溝を備えたもの
を用いることができる。これらの案内溝からガス噴射に
より空間に溶湯を吹き飛ばして溶湯を急冷し、塩化第一
銅粒状体を得る。

【００１２】本発明において、前記案内装置の先端部と
して、平坦部とそれに連続して傾斜する溶湯滴下用の複
数の並列案内溝を具備し、前記複数の案内溝の先端に対
して個々に噴射口を望ませた噴射ノズルを具備したもの
を用いることができる。平坦部において溶湯の流れを整
え、流れを整えた溶湯をこれらの複数の案内溝から分け
て流下させ、流下しようとする溶湯を噴射ノズルからの
ガス噴射で空間に吹き飛ばして急冷し、塩化第一銅粒状
体を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。図１は、本発明に係る製造方法
を実施する場合に用いる塩化第一銅の製造プラントの一
実施形態を示すもので、この実施形態の製造プラントＡ
は、銅原料の塩素化と還元を行うための反応炉１と、こ
の反応炉１に接続された塩素ガス供給装置２および排ガ
ス処理装置３と、前記反応炉１から搬出される塩化第一
銅溶湯を急冷し、粒状化するためのアトマイズ装置（粒
状体製造装置）５と、このアトマイズ装置５から回収さ
れる塩化第一銅の粉末あるいは粒体などの粒状体を分級
するための分級装置６を主体として構成されている。

【００１４】前記反応炉１は、後に詳述する塩化第一銅
製造用の反応炉であり、この反応炉１で製造された塩化
第一銅の溶湯が、図２に示す反応炉１の先端のノズル１
７から、図１に示す案内装置（樋装置）６２へと流出す
るようになっている。図１に示すように反応炉１には、
冷媒循環装置１８と、塩素ガス供給装置２と排ガス処理
装置３とが接続されている。

【００１５】図２〜図４は、図１に示すプラントに備え
られている塩化第一銅製造用の反応炉の一例を示す図で
あり、図２（ａ）は、反応炉の平面図、図２（ｂ）は側
断面図である。これらの図に示す反応炉１は、横長の浴
槽型形状とされて上面側が開口されている反応炉体１０
と、この反応炉体１０の周面および底面部を覆って設け
られている冷却ジャケット装置１１と、反応炉体１０の
先端部側（図示右側）に着脱自在に取り付けられたノズ
ル装置１２とを主体として構成されている。

【００１６】図３（ａ）は、反応炉体１０の平面図を示
し、図３（ｂ）は側断面図を示し、図３（ｃ）は正面図
を示す。図３（ａ）〜（ｃ）に示す反応炉体１０は、全
体がＳｉＣを主成分とする耐熱セラミックで構成された
もので、細長い長方形状の底壁１０Ａと、両側壁１０Ｂ
と、後部壁１０Ｃと、前部傾斜壁１０Ｄとを主体として
浴槽型に形成されている。前記底壁１０Ａは反応炉体１
０の全長の２／３程度を占める平底型のもので、この底
壁１０Ａに対して反応炉体１０の全長の残り１／３程度
を占める前部傾斜壁１０Ｄが連続形成され、前記底壁１
０Ａと前部傾斜壁１０Ｄの幅方向両側にはこれらに一体
的に側壁１０Ｂ、１０Ｂが形成され、前記底壁１０Ａの
後端部側には底壁１０Ａと両側壁１０Ｂとに一体的に平
面視円弧状の後部壁１０Ｃが形成されている。なお、こ
れら底壁１０Ａおよび前部傾斜壁１０Ｄに対して両側壁
１０Ｂと後部壁１０Ｃとが接続される部分の内面側は曲
面加工部１０Ｆとされている。

【００１７】本発明に係る反応炉体１０は、ＳｉＣを主
成分とする耐熱セラミック層で構成されているため、銅
を塩素化するために反応炉体１０内部に導入される塩素
ガスとの反応による反応炉体１０の劣化を抑えることが
できるので、長期間安定して塩化銅の溶湯を製造するこ
とが可能である。ここで、前記「ＳｉＣを主成分とす
る」とは、ＳｉＣを６０原子％以上含有するということ
であり、このような材料の一例として、ＳｉＣ：７５〜
８５％、ＳｉＯ₂：５〜１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１０
％、Ｆｅ₂Ｏ₃：０．１〜１％の化学組成の耐熱セラミッ
クスを挙げることができる。尚、本実施形態では、図１
および図２に示す反応炉体１０の全体が、ＳｉＣを主成
分とする材料からなる構成としたが、本発明に係る反応
炉体の構成はこれに限定されるものではなく、少なくと
も反応炉体１０の内壁がＳｉＣを主成分とする材料から
構成されていればよく、例えば、耐酸耐火レンガ、炉体
と同材のレンガ等で築炉した反応炉体を用いることもで
きる。また、炉材はＳｉＣを主成分とするセラミックの
みではなく、鉄や銅などの金属の内側に塩化第一銅をコ
ーティングし、運転中外壁を冷却することにより塩化第
一銅の層を維持しながら製造することもできる。

【００１８】前記反応炉体１０の内部において底壁１０
Ａと前部傾斜壁１０Ｄとの境界部分の上方には、図１
（ａ）に示すようにカーボンなどの耐熱材料からなる平
板状の堰板部１３が両側壁１０Ｂ、１０Ｂに設けられた
溝１３Ａ、１３Ａに沿って嵌合されており、この堰板部
１３により反応炉体１０の内部空間が底壁１０Ａ側の第
１の反応部ａと前部傾斜壁１０Ｄ側の第２の反応部ｂと
に区画されるとともに、前記堰板部１３の下端部１３Ｂ
と底壁１０Ａとの間には流通部１５が形成されている。

【００１９】前記反応炉体１０の前部傾斜壁１０Ｄの上
部側が両側壁１０Ｂ、１０Ｂの上端部よりも１段低めら
れ、両側壁１０Ｂ、１０Ｂと前部傾斜壁１０Ｄの先端部
により凹部型の嵌合部１０Ｇが形成され、この嵌合部１
０Ｇに位置する前部傾斜壁上端部に丸型の嵌合溝１０Ｈ
が形成されている。そして、この嵌合部１０Ｇに対して
着脱自在にブロック本体１６が装着され、このブロック
本体１６に一体化されたノズル１７が前記嵌合溝１０Ｈ
に対して着脱自在に装着され、ブロック本体１６とノズ
ル１７から前記のノズル装置１２が構成されている。こ
の例のノズル装置１２のブロック本体１６は例えば耐熱
セラミック層などの材料から構成されており、反応炉体
１０の嵌合部１０Ｇに合わせた形状とされている。ま
た、ノズル１７は、カーボンや耐熱セラミックスなど材
料からなる筒状部材であり、反応炉体１０の溶湯は、こ
のノズル１７を通って流出される。ノズル１７は、ブロ
ック本体１６に耐熱性の接着材を用いて接着されてい
る。

【００２０】図４は冷却ジャケット装置１１を示す図で
あり、図４（ａ）は冷却ジャケット装置１１の平面図で
あり、図４（ｂ）は側面図である。これらの図に示す冷
却ジャケット装置１１は、反応炉体１０の底面と周面を
覆うことができる形状の浴槽型のジャケット本体２０を
主体として構成され、ジャケット本体２０は、底壁２０
Ａと側壁２０Ｂ、２０Ｃと前部傾斜壁２０Ｄと後部壁２
０Ｅとを具備して構成されている。即ち、冷却ジャケッ
ト装置１１の内部に先の反応炉体１０を収納した状態に
おいて、ジャケット本体２０の底壁２０Ａが先の反応炉
体１０の底壁１０Ａの下に配置され、側壁２０Ｂ、２０
Ｃが先の反応炉体１０の側壁１０Ｂ、１０Ｂの側方に位
置されるともに、円弧状とされた後部壁２０Ｅが先の反
応炉体１０の後部壁１０Ｃの側方に位置され、前部傾斜
壁２０Ｄが先の反応炉体１０の前部傾斜壁１０Ｄの上に
位置される。

【００２１】また、これらの底壁２０Ａ、側壁２０Ｂ、
２０Ｃ、前部傾斜壁２０Ｄ、後部壁２０Ｅは全て中空の
２重構造とされ、各中空部内にジャケット装置１１の長
さ方向に沿うように仕切壁２１が平行に所定の間隔で複
数立設され、前記底壁２０Ａと前部傾斜壁２０Ｄの中空
部が連続されてそれらの内部に循環流路２２が形成さ
れ、前記側壁２０Ｂの中空部とそれに続く後部壁２０Ｅ
の半分程に循環流路２３が形成され、前記側壁２０Ｃの
中空部とそれに続く後部壁２０Ｅの半分程に循環流路２
４が形成されている。尚、後部壁２０Ｅの幅方向中央内
部に仕切板が設けられていて、この仕切板が循環流路２
３、２４を区分している。

【００２２】次に、底壁２０Ａの幅方向一側に底壁２０
Ａの一部を貫通するように設けられた導入管２５が先の
循環流路２２に接続され、底壁２０Ａの幅方向他側に底
壁２０Ａの一部を貫通するように設けられた導入管２６
が先の循環流路２２に接続されている。従って、導入管
２５から循環流路に冷却媒体を流入させ、循環流路２２
を経て流れた冷却媒体を、底壁２０Ａの他側に接続され
た導出管２６から排出できるように構成されている。

【００２３】次に、後部壁２０Ｅの下側（ジャケット本
体２０の後部中央下側）に後部壁２０Ｅの一部を貫通す
るように設けられた導入管２７Ｂが先の循環流路２３に
接続され、後部壁２０Ｅの上側（ジャケット本体２０の
後部端上側）に後部壁２０Ｅの一部を貫通するように設
けられた導出管２８Ｂが先の循環流路２３に接続されて
いる。従って導入管２７Ｂから循環流路２３に冷却媒体
を流入させ、循環流路２３を経て流れた冷却媒体を導出
管２８Ｂから排出できるようになっている。

【００２４】また、後部壁２０Ｅにおいてそれぞれ導入
管２７Ｂと導出管２８Ｂに隣接した位置にも、導入管
（図示せず）と導出管２８Ｃがそれぞれ後部壁２０Ｅの
下側と上側に接続されており、先の構造の場合と同様
に、冷却媒体を循環流路２４に流動させることができる
ようになっている。従って、側壁２０Ｂ側の導入管２７
Ｂと側壁２０Ｃ側の導入管はジャケット本体２０の後部
中央下側に幅方向に並んで配置されており、側壁２０Ｂ
の導出管２８Ｂと側壁２０Ｃの導出管２８Ｃはジャケッ
ト本体２０の後部中央上側に幅方向に並んで隣接配置さ
れている。

【００２５】尚、側壁２０Ｂと後部壁２０Ｅに形成され
ている循環流路２３にあっては、導入管２７側Ｂから導
出管２８Ｂ側に向けて、すなわち側壁２０Ｂと後部壁２
０Ｅの下側から上側に向けて順次冷却媒体が流動するよ
うに構成されている。これは、循環流路２３を構成する
ための複数の仕切壁２１の長さ方向一端部に連通部２１
Ａ…が交互に形成され、冷却媒体が側壁２０Ｂと後部壁
２０Ｅに沿って下側から上側へ蛇行状態で順次流動でき
るように構成されているためである。更に、側壁２０Ｃ
と後部壁２０Ｅに形成されている循環流路２４にあって
も、仕切壁２１の一端部側に連通部２１Ａ…が形成され
て冷却媒体が側壁２０Ｃと後部壁２０Ｅに沿って蛇行状
態で下側から上側へ順次流動できるように構成されてい
る。また、同様に、底壁２０Ａと前部傾斜壁２０Ｄの中
空部に形成されている仕切壁２１にあっても同様に間欠
的に連通部２１Ｂが形成されていて、循環流路２２に沿
って冷却媒体が蛇行状態で流動できるように形成されて
いる。

【００２６】また、ジャケット本体２０の底壁２０Ａの
下面側において、後部壁側中央にはブラケット３０が、
前部傾斜壁側中央にはブラケット３１が取り付けられ、
前部傾斜壁２０Ｃの下面中央側にもブラケット３２が形
成されている。また、前記ブラケット３０は円弧型の軸
受部を有する軸受部材（図示せず）に上方への移動を許
容された状態で支持され、ブラケット３１はジャケット
装置２０の幅方向に沿う軸を支持する軸受部材３４によ
り軸回りに回転自在に支持されている。従って、前記ブ
ラケット３１を支点としてブラケット３２を牽引装置な
どで引き下げる操作を行うことで、ブラケット３０を軸
受部材から外してジャケット装置２０の前部側のノズル
装置１２のノズル１７を下向きに傾斜させることができ
るようになっている。このような傾転機能を有している
ことにより、本実施形態の反応炉１は製造終了時に反応
炉体１０内部に残存する塩化銅の溶湯をノズル１７から
容易に排出することができるようになっている。また、
反応炉１の傾転角度により、ノズル装置１２のノズル１
７から流出する塩化第一銅溶湯の流量を調節することが
できる。

【００２７】また、図２および図４に示すように、ジャ
ケット本体２０の側壁２０Ｂおよび２０Ｃの後部下側に
は、４つの固定孔３５ａが設けられ、これらの固定孔３
５ａには水冷ジャケット装置１１内部に収容された反応
炉体１０の側壁の温度を測定するための複数の熱電対３
５が挿入されている。

【００２８】更に、前記反応炉体１０の第１の反応部ａ
の内部には、その上面側から複数本の塩素ガスの導入管
１４が挿入されるように構成されており、塩素ガスの導
入管１４…は例えば図２に示すようにその先端部１４ａ
を反応炉体１０の底壁１０Ａと所定の間隔をあけてほぼ
鉛直に挿入されている。前記導入管１４は後に詳述する
塩素ガス供給装置２に接続されていて、第１の反応部ａ
に塩素ガスを供給するためのものである。

【００２９】前記４つの固定孔３５ａの形成位置は、図
２に示すようにジャケット装置１１に反応炉体１０を収
容した状態において反応炉体１０の第１の反応部ａに相
当する位置とされ、しかも、これらの固定孔３５ａの形
成高さが、反応炉体１０の上方から塩素ガス導入管１４
が導入された際の塩素ガス導入管１４の先端部１４ａに
対応する位置に設けられており、先の熱電対３５によっ
て反応炉体１０の側壁１０Ｂにおいて最も温度が高くな
る位置の温度を計測できるようになっている。従ってこ
れら熱電対３５…の温度計測結果に基づいて反応炉体１
０の第１の反応部ａでの反応状態を把握することができ
るようになっている。

【００３０】図２に示すジャケット装置１１に反応炉体
１０を収容した状態において、反応炉体１０とジャケッ
ト本体２０との間には、所定の間隔で間隙Ｄが設けられ
ており、この間隙Ｄには、耐熱セラミックスなどからな
る緩衝材２９が充填されている。この緩衝材２９は、熱
衝撃などにより炉体が破損した際に、ジャケット本体２
０に塩化銅の溶湯が直接接触しないようにするために設
けられているものであり、その材料としては反応炉体１
０を構成する材料と同等のものを用いることが好まし
い。このような構成とすることにより、緩衝材２９と反
応炉体１０の熱膨張係数を揃えることができるので、熱
膨張、熱収縮による反応炉体１０への負荷を軽減し、反
応炉体１０の破損を抑えることができる。

【００３１】前記アトマイズ装置（粒状体製造装置）５
は、前記反応炉１で製造された塩化第一銅の溶湯を急冷
して粒状化するための装置である。このアトマイズ装置
５は、図５に示す箱形の金属製の装置本体部６１と、装
置本体部６１の上方側端部から内部に導入された案内装
置（樋装置）６２と、装置本体部６１の底部に配設され
たスクリューコンベア６３とを主体として構成されてい
る。ここで、案内装置６２は、樋本体６２Ａと樋本体６
２Ａの下流側先端部に嵌合された先端部ユニット１００
とから構成されている。そして、先端部ユニット１００
の下方には、噴射ノズル１２０…が備えられており、図
示略のガス供給源に接続されたガス供給管１２５より供
給されるガスを所望の圧力（例えば、１〜５ｋｇ／ｍｍ
²）で噴射できるようになっている。

【００３２】装置本体部６１の内部はほぼ空洞であり、
先端部ユニット１００の設置位置の下側に開口部１２７
が形成され、この開口部１２７の下方に収集装置（受け
皿）１２８が配置されている。そして、この受け皿１２
８に、先端部ユニット１００の後述の回収溝１１７から
落下した溶湯が、開口部１２７を通過して落下後に回収
されるようになっている。

【００３３】装置本体部６１の内部はほぼ空洞で、その
中央側上部に設けられた煙突部６１Ａに３つの排気口１
２９が離間して設けられており、煙突部６１Ａの底部に
設けた遮蔽板１３０の両側空間を通して装置本体部６１
の内部の空気を吸引して内部を負圧にできるようになっ
ている。前記煙突部６１Ａは装置本体部６１の幅方向
（図５の紙面に垂直な方向）のほぼ全幅にわたって形成
され、煙突部６１Ａの底部中央には遮蔽板１３０が設け
られ、遮蔽板１３０の幅方向両側に流路１３０Ａが形成
され、煙突部６１Ａに形成された排気口１２９は装置本
体部６１の両端側と中央側に個々に配置されていて、こ
れらの排気口１２９の内、両側２つの排気口１２９の下
に先の流路１３０Ａが位置されている。

【００３４】また、装置本体部６１の煙突部６１Ａの後
部側（案内装置６２を接続した側と反対側）の天井部６
１Ｂには３つの吸気口１３２が装置本体部６１の幅方向
中央部と両側に位置するように設けられ、前記先端部ユ
ニット１００の導入部分の上方の天井部６１Ｃにも給気
口１３１が設けられ、これらの吸気口１３１、１３２…
と、前記開口部１２７とから、外気を装置本体部６１の
内部へ導入できるようになっている。

【００３５】これらの吸気口１３１、１３２…、開口部
１２７が設けられていて、特に煙突部６１Ａの遮蔽板１
３０の両側に流路１３０Ａ、１３０Ａが位置するので、
装置本体部６１内部の空気を排気口１２９から吸引する
ことにより装置本体部６１の内部に図５あるいは図６に
示すような矢印ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５に示す方
向に移動する気流が形成され、上記噴射ノズル１２０…
により飛散された塩化第一銅の溶湯が固化する前に装置
本体部６１の内壁に衝突して変形するのを防ぐようにな
っている。

【００３６】前記構成のアトマイズ装置５において、案
内装置６２を介して装置本体部６１内部に導入された塩
化第一銅の溶湯は、アトマイズ装置５の内部で案内装置
６１の先端から滴下されて案内装置６２先端の下方に設
置された噴射ノズル１２０…から噴射された乾燥空気な
どのガスにより装置本体部６１の内部の空間へ飛散さ
れ、急冷、固化されるようになっている。そして、固化
されて粉末あるいは粒体などの粒状体となった塩化第一
銅は、装置本体部６１の底部に堆積する。

【００３７】即ち、図５に示す前記気流ａ１〜ａ５にお
いて気流ａ１は噴射ノズル１２０から噴出されたガスが
直進して装置本体部６１の奥側に向かって進む方向の気
流であり、気流ａ２は直進した気流ａ１が吸気口１３２
…からの下向きの空気流によって下向きに流れを変えら
れて流れる気流であり、気流ａ３は装置本体部６１の底
部に沿って開口部１２７に向けて気流ａ１、ａ２と反対
向きに流れ、更に開口部１２７からの気流により上向き
に流れを変える気流であり、気流ａ４は気流ａ１の両側
において斜め上方に流路１３０Ａに向かって流れる気流
であり、気流ａ５は流路１３０Ａを通過して排気口１２
９に吸引されるような気流である。このようなａ１〜ａ
５に示す気流に沿って粒状体が装置本体６１内を運搬さ
れる際、微粉末を除いたある程度重量の大きな粒状体
（規格品の粒状体、例えば０.５μｍ〜３０００μｍの
範囲の粒状体）が気流ａ３による搬送途中で装置本体６
１の底部側に落下して収集され、軽量の微粉末を含むガ
スが気流ａ４、ａ５に沿って後述の排ガス処理装置７に
移動される。また、この装置本体部６１底部に堆積した
塩化第一銅の粉末あるいは粒体を装置本体部６１の底部
に設置されたスクリューコンベア６３により装置本体部
６１の外へ搬送することができるように構成されてい
る。

【００３８】一方、前記案内装置６２は、角樋状の本体
部６２Ａとこの本体部６２Ａの先端部６２ａ側に装着さ
れた先端部ユニット１００から構成され、前記本体部６
２Ａによって先に説明した反応炉体１０のノズル１７か
ら塩化第一銅の溶湯を受けてこれを案内できるように反
応炉体側の端部を上に、アトマイズ装置５の装置本体部
６１側を下にして傾斜状態で設置され、装置本体部６１
の内部側に導入された本体部６２Ａの先端部６２ａに先
端部ユニット１００が装着されている。

【００３９】次に、図７〜図８は前記案内装置６２の先
端部ユニット１００とそれに付設された複数の噴射ノズ
ル１２０とを示すもので、図７は先端部ユニットの斜視
図、図８（ａ）は先端部ユニットの平面図、図８（ｂ）
は先端部ユニットの側面図である。前記先端部ユニット
１００は、カーボンなどの耐熱材料の削出部材からな
り、板状の底部１２１とその幅方向両側にほぼ直角に立
設された側壁１１４、１１４によって角樋型（断面倒コ
字型）に形成されている。この先端部ユニット１００は
その底部１２１の後端部側に形成された取付溝１１１に
おいて先の樋本体６２Ａの先端部に形成された突部に嵌
合することにより案内装置６２の先端側を形成するよう
になっている。先端部ユニット１００の底部１２１の上
面側は平坦部１１２とされ、樋本体６２Ａと略同一傾斜
角となるように、樋本体６２Ａの上面と略同一平面にな
るように樋本体６２Ａに接続されている。また、この平
坦部１１２の先端方向（下流側方向）には、平坦部１１
２よりも大きい傾斜角をもつように、複数の案内溝１１
３…が相互に隣接して並列形成されている。

【００４０】また、平坦部１２２及び案内溝１１３…の
両サイドには、側壁１１４、１１４が位置され、これ
ら、平坦部１２２、案内溝１１３…、側壁１１４、１１
４によって、溶湯が流下可能な樋型形状が構成されてい
る。前記平坦部１１２の下流側端部近傍（先端側）であ
って、案内溝１３…よりも上流側には、貯留溝１１５が
幅方向に延在し側壁１１４、１１４に達するように形成
されている。また、平坦部１１２の上流側端部近傍であ
って先の貯留溝１１５よりもさらに上流側中央部には、
ブロック状の遮蔽材１１６が、側壁１１４、１１４との
間に溶湯流路を形成して配置されている。これら遮蔽材
１１６の上面は、側壁１１４、１１４の上面と略同一の
高さとされている。また、先端部ユニット１００の下面
側であって、案内溝１１３…の裏側の先端部近傍には、
回収溝１１７が幅方向に延在し、その両端部を先端部ユ
ニット１００の幅方向両端部に到達させて形成されてい
る。

【００４１】一方、噴射ノズル１２０…の取付板１２１
が先端部ユニット１００の下面側であって、案内溝１１
３…の裏側に位置するように先端部ユニット１００に固
定されている。更に、この取付板１２０Ａに前記案内溝
１１３…と同じ数の噴射ノズル１２０…が、溶湯の流れ
方向に沿うように貫通状態で取り付けられ、各々の案内
溝１１３…に対応する位置に配置され、前記案内溝１３
…から溶湯が滴下する位置に相対して、各々のノズル１
２０の吹出口１２２が望むように配置されている。な
お、前記各ノズル１２０の吹出口１２２の位置は、上記
回収溝１１７の位置よりも先端部ユニット１００の下流
側先端方向に配置されている。

【００４２】上記先端部ユニット１００は、例えば、全
体の流路長２５０ｍｍ（例えば、平坦面１１２の流路長
さを１８５ｍｍ、案内溝１３…の流路長さを６５ｍ
ｍ）、流路幅（平坦面１１２及び案内溝１１３…全体の
幅）１５０ｍｍの大きさで構成することができる。例え
ば幅１５０ｍｍの条件で、案内溝１１３…を１１基形成
した場合、各案内溝１１３のピッチは約１３.６ｍｍと
なる。即ち、約１３.６ｍｍの間隔で溶湯が滴下するよ
うになる。この場合、案内溝１１３…の深さも約１３.
６ｍｍとして形成すると、各々の案内溝１１３は、断面
逆正三角形のテーパー状の溝とすることが好ましい。

【００４３】前記貯留溝１１５は、幅方向全体に、例え
ば長さ１０ｍｍ、深さ５ｍｍとして形成することができ
る。貯留溝１１５の位置は、例えば案内溝１１３…から
１０ｍｍ上流側とすることができる。また、遮蔽材１１
６は、例えば幅３０ｍｍ、長さ４０ｍｍとして配置する
ことができる。遮蔽材１１６の位置は、例えば案内溝１
１３…から１００ｍｍ上流側とすることができる。ま
た、回収溝１１７としては、例えば幅方向全体に、長さ
５ｍｍ、深さ５ｍｍとして形成することができる。回収
溝１１７の位置は、例えば案内溝１１３…の下流側端部
から２０〜４０ｍｍ上流側とすることができる。

【００４４】次に、前記アトマイズ装置５には、装置本
体部６１の排気口６４から排気された排気ガスを処理す
るための排ガス処理装置７が接続されている。図９は、
第２の排ガス処理装置７の構成の一例を示す図である。
この図９に示す排ガス処理装置７は、排ガスに含まれる
微粉末を取り除くためのサイクロン７０とバグフィルタ
７２とを主体として構成されている。前記バグフィルタ
７２には、バグフィルタ７２内部を加圧するための圧力
源７１が接続されており、この圧力源７１は空気を圧縮
してバグフィルタ７２に送り込むためのコンプレッサ７
１ａと、コンプレッサ７１ａで作られた圧縮空気の水分
を除去するためのドライヤ７１ｂとから構成されてい
る。また、バグフィルタ７２の底部には、バグフィルタ
７２で回収された塩化第一銅の微粉末を回収するための
スクリューコンベア７２ａが接続されている。

【００４５】前記の構成の排ガス処理装置７において、
アトマイズ装置５の排気口６４から排出された排ガス
は、まずサイクロン７０に導入されてやや大きめの粉末
を取り除かれ、続いてバグフィルタ７２に導入されて微
粉末を取り除かれる。そして、ファン７３により外部に
放出される。尚、図９に示す排ガス処理装置７は、塩化
第一銅の微粉末を含む排ガスから微粉末を回収し、排ガ
スを無害化するための基本的な構成の一例を示したもの
であり、本発明を何ら限定するものではない。

【００４６】次に図１に示す分級機６は、アトマイズ装
置５において粒状化された塩化第一銅の粒状体を、その
寸法により分級するための装置である。図１に示すよう
に、この分級機６は塩化第一銅の粒状体が導入される導
入口７５と、分級された塩化第一銅粒状体が導出される
導出口７６と、分級機６内部のガスを排気するための排
気口７７と、分離された規格外の塩化第一銅粒体を排出
するための排出口７８とを備えて構成されている。

【００４７】分級装置６へ投入された塩化第一銅粒体
は、分級されて規格に合致する寸法の粒状体のみが導出
口７６から搬出されて、導出口７６に接続されたスクリ
ューコンベア７９により搬出装置９へ搬送される。ま
た、分級により分離された規格外の塩化第一銅粒体（粒
径が規格範囲より小さいものと大きいもの）は排出口７
８から分級装置６外へ排出され、回収容器Ｋ１に回収さ
れる。この回収容器Ｋ１に収集された規格外の塩化第一
銅粉粒体は望ましくは反応炉１の内部に投入されて塩化
第二銅溶湯または塩化第一銅溶湯の製造のために再利用
される。

【００４８】また、粒径が小さすぎるために分級装置６
内部を飛散している塩化第一銅の微粉末は、排気口７７
から排出されてアトマイズ装置５の排気口１３１へ戻管
１３３により戻され、アトマイズ装置５の装置本体部６
１の排ガスとともに図１および図９に示す排ガス処理装
置７へと排出される。尚、分級機６としては、図１に示
す分級機に限定されるものではなく、粒体を分級するた
めの一般的なふるい分級機を使用することが可能であ
り、目的とする粒体の大きさに合わせて適宜なものを選
択すればよい。図１に示す冷媒循環装置１８は、冷却ジ
ャケット装置１１へ循環させる冷却媒体を冷却するため
の冷却塔１８Ａと、冷媒を循環させるための循環ポンプ
１８Ｂを備えて構成されている。尚、図１に符号Ｘで示
す箇所は、実際の製造プラントでは接続されて冷却媒体
を循環できるようになっている。この冷媒循環装置１８
の冷却塔１８Ａにより冷却された冷却媒体は、循環ポン
プ１８Ｂによって冷媒管１８Ｃを介して反応炉１の各導
入管へ導入される。そして、図３に示す冷却ジャケット
装置１１の循環流路２２〜２３あるいは２４を経由して
各導出管から冷媒管１８Ｄを介して冷却塔１８Ａへ戻さ
れ、再び冷却される。このようにして、循環する冷却媒
体が反応炉１の反応炉体１０を冷却するようになってい
る。

【００４９】図１に示す製造プラントＡに設けられてい
る塩素ガス供給装置２は、反応炉１に接続されて反応炉
体１０に塩素ガスを供給する装置である。図１０は、塩
素ガス供給装置２の構成の一例を示す図であり、この図
１０において塩素ガス供給装置２は、外部から搬入され
た液体塩素を貯蔵するための２基の塩素貯槽４１と、こ
の塩素貯槽４１から液体塩素を圧送するための圧送装置
４２と、液体塩素を気化させて塩素ガスとするための塩
素気化器４６と、塩素ガスを一時的に貯留するための塩
素ガス貯溜タンク４５とを主体として構成されている。
前記圧送装置４２は、空気を圧縮して圧送ガスとするた
めのコンプレッサ４２ａと、このコンプレッサ４２ａに
接続されて、コンプレッサ４２ａから送られた圧送ガス
の水分を取り除くためのドライヤ４２ｂと、ドライヤ４
２ｂに接続されてドライヤ４２ｂから送られた圧送ガス
により液体塩素を圧送するためのレシーバタンク４２ｃ
とを備えて構成されている。

【００５０】前記構成の塩素ガス供給装置２において、
塩素貯槽４１に貯蔵されている液体塩素は、圧送装置４
２により加圧されて塩素気化器４６へ圧送される。次
に、塩素気化器４６において気化されて塩素ガス貯溜タ
ンク４５へ送られ、この塩素ガス貯溜タンク４５で一時
的に貯留される。そして、必要に応じて反応炉１へ供給
されて反応に供されるようになっている。この例の塩素
ガス供給装置２の塩素貯槽４１や、塩素ガス貯溜タンク
４５において、使用されず不要になった塩素ガスは、こ
れらに接続された排気ファン４７により排気されて塩素
除害塔４８へ送られる。そして、この塩素除害塔４８で
塩素を取り除かれた排気ガスが外部へ放出されるように
なっている。

【００５１】また、図１に示す反応炉１には、塩素を含
む反応炉１からの排ガスを処理するための排ガス処理装
置３が接続されている。図１１は、排ガス処理装置３の
構成の一例を示す図である。この図１１に示す例の排ガ
ス処理装置３は、排ガスに含まれる微粉末を取り除くた
めの２基のサイクロン５０とバグフィルタ５２と、排ガ
スに含まれる塩素ガスを中和、除害するための水洗塔５
４とアルカリ塔５６とを主体として構成されている。前
記バグフィルタ５２には、バグフィルタ５２内部を加圧
するための圧力源５１が接続されており、この圧力源は
空気を圧縮してバグフィルタ５２に送り込むためのコン
プレッサ５１ａと、コンプレッサ５１ａで作られた圧縮
空気の水分を除去するためのドライヤ５１ｂとから構成
されている。また、バグフィルタ５２の底部には、バグ
フィルタ５２で回収された塩化第一銅の微粉末を回収す
るためのスクリューコンベア５２ａが接続されている。

【００５２】前記の構成の排ガス処理装置３へ反応炉３
から送られた排ガスは、まずサイクロン５０により１５
μｍ程度以上の大きさの粉末を取り除かれ、サイクロン
５０を通過した排ガスは続いてバグフィルタ５２に導入
され、バグフィルタ５２によりさらに小さな微粉末まで
取り除かれる。そして、バグフィルタ５２を通過した排
ガスは、水冷塔５４の吸気口に接続されたファン５３ａ
により水冷塔５４内に導入され、続いてデミスタ５５に
より水分を取り除かれた後、アルカリ塔５６の吸気口に
接続されたファン５３ｂによりアルカリ塔５６内に導入
される。これら水冷塔５４とアルカリ塔５６を通過させ
て、排ガスに含まれる塩素ガスを中和した後、排ガスが
外部へ放出されるようになっている。

【００５３】また、排ガス中に含まれる可能性のある塩
素ガスを塩素ガス濃度検出装置５７により検出すること
で、反応炉１での反応状態を把握することができる。こ
こで反応炉１の第１の反応部ａにおいて銅を塩素化する
際の反応が完全に行われているならば、理論的に塩素ガ
スは排ガス中にはほとんど混入されないが、第１の反応
部ａにおいて反応が完全には行われない場合に排ガス中
に塩素ガスが規定量以上に混入されることとなる。この
原因は、原料の銅が不足した場合、塩素ガスの供給量が
過剰か不足している場合であるので、排ガス中の塩素ガ
ス濃度に応じて原料としての銅の供給と塩素ガスの供給
量を制御すれば良い。

【００５４】尚、前記排ガス処理装置３の構成は、塩素
ガスおよび微粉末を含む排ガスからこれらを取り除くた
めの基本的な構成の一例を示したものであり、本発明を
限定するものではない。例えば、排ガスを無害化するた
めの他の装置を適宜追加しても良いことは勿論である。

【００５５】図１に符号８で示す搬入装置は、原料銅を
反応炉へ投入するための装置であり、原料銅を搬送する
スクリューコンベア８１ａ、８１ｂと、原料を一時的に
貯留するためのホッパー８２ａ〜８２ｃと、原料銅を切
断して反応炉１へ投入するフィーダ８３とを主体として
構成されている。そして、外部からホッパー８２ａへ投
入された原料銅は、ホッパー８２ａの底部に接続された
スクリューコンベア８１ａによって搬送されてホッパー
８２ｂへ投入され、ホッパー８２ｂへ貯留された原料銅
はホッパー８２ｂの底部からスクリューコンベア８１ｂ
によって搬送されてホッパー８２ｃへ投入される。

【００５６】そして、ホッパー８２ｃからフィーダ８３
へ投入され、細かく切断されて反応炉体１０の上面開口
部から反応炉体１０へ投入される。

【００５７】図１に符号９で示す搬出装置は、分級機６
によって分級された塩化第一銅粒体を一時貯留するため
の複数のホッパー９１と、これらのホッパー９１へ塩化
第一銅粒体を投入した際に発生する粉塵を集めて回収す
るための集塵機９２とを主体として構成されている。そ
して、ホッパー９１の底部には、ホッパー９１に貯留さ
れている塩化第一銅粒体を所定量毎に出荷用コンテナに
移載するためのスクリューコンベア９３がそれぞれ設け
られている。

【００５８】次に、以上の構成の反応炉１を用いて塩化
第一銅の溶湯を製造する場合について説明する。本発明
に係る反応炉１を用いて塩化第一銅の溶湯を製造する場
合、まず原料となる銅を反応炉体１０の第１の反応部ａ
へ投入し、反応炉体１０の上方から導入された石英ガラ
スなどからなる導入管を介して塩素ガスを原料銅へ吹き
付ける。この原料銅としては、銅の粗粒や線材などの表
面積が大きいものを用いることが好ましい。このような
形状の原料を用いることにより、より効率的に前記塩素
化反応を進行させることができる。すると、塩素ガスを
吹き付けられた原料銅の表面で下記の（式１）に示す反
応が進行し、原料銅表面に塩化第一銅と塩化第二銅が生
成する。この（式１）に示す化学反応は発熱反応であ
り、この熱により銅および塩化銅は溶融して塩化第一銅
及び塩化第二銅を主体とする溶湯（塩化第二銅の融点で
ある４９８℃以上の温度の溶湯）となる。そしてこの溶
湯に連続的に塩素ガスを供給することにより反応が維持
され、連続的に塩化第一銅及び塩化第二銅を含む溶湯が
生成される。

【００５９】 （式１） ２Ｃｕ＋Ｃｌ₂→２ＣｕＣｌ、２ＣｕＣｌ＋Ｃｌ₂→２ＣｕＣｌ₂

【００６０】そして、図１に示すように反応炉体１０の
第１の反応部ａと第２の反応部ｂは堰板部１３の下方の
流通部１５を介して連通されているので、前記の溶湯は
第１の反応部ａから第２の反応部ｂへと移動し、反応の
進行とともに前記原料銅と塩素ガスとの反応により生成
された溶湯の液面が、両反応部ａ、ｂで次第に上昇す
る。この第２の反応部ｂには、塩化第二銅を還元して塩
化第一銅を生成するための還元剤としての金属銅が投入
されるようになっており、この金属銅と塩化第二銅の下
記（式２）に示す反応により、塩化第一銅が生成され
る。この還元剤としての金属銅は、なるべく表面積を大
きくすることが好ましい。具体的には、特に限定される
ものではないが、銅線材を略球状に巻いた銅線塊を用い
ることが好ましい。そして、反応炉体１０内の溶湯の液
面がノズル装置１２のノズル１７へ達すると、第２の反
応部ｂから塩化第一銅の溶湯がノズル１７を通じて流出
する。このように反応炉体１０からの塩化第一銅溶湯の
導出をオーバーフロー方式とすることにより、原料銅と
塩素ガスの供給量を調節することでノズル１７から流れ
出す塩化第一銅溶湯の流量を調節することが可能となっ
ている。

【００６１】従って、本発明に係る反応炉１によれば、
銅を塩素化して塩化第一銅及び塩化第二銅を含む溶湯を
生成する工程と、この塩化第二銅を還元して塩化第一銅
を生成する工程を一つの反応炉内で連続して行うことが
できるので、それぞれを別の反応炉で製造することがな
く連続的な製造が可能であるとともに、製造工程を簡略
化して効率的な製造が可能となる。また、本発明に係る
反応炉１によれば、原料銅と塩素ガスおよび還元剤とし
ての金属銅を連続的に供給するならば、長時間連続して
塩化第一銅の溶湯を製造することが可能である。

【００６２】（式２） ＣｕＣｌ₂＋Ｃｕ→２ＣｕＣｌ

【００６３】本発明に係る反応炉１においては冷却ジャ
ケット装置１１が備えられている。この冷却ジャケット
装置１１により内部に溶湯を有する反応炉体１０の底部
および外周が冷却されると、反応炉体１０の内壁面に主
に塩化第一銅からなる皮膜が形成される。これは、反応
が進行している反応炉体１０内の溶湯に含まれる金属
（銅）およびその化合物（塩化銅）のうち、塩化第一銅
の融点が最も高いので冷却ジャケット装置１１によって
冷却された反応炉体１０の内壁に凝固した塩化第一銅が
付着するためである。そして、このような塩化第一銅の
皮膜により、溶湯と炉壁を隔離することができるので、
反応炉体１０を塩素ガスからより効果的に保護すること
ができるとともに、反応炉体１０に含まれる炭素や珪素
が不純物として反応炉体１０内の溶湯に混入するのを抑
制することができる。更に、炉壁にクラックが入った場
合などは溶湯がクラック部分より、外に染み出してゆく
が、冷却することにより、炉体外壁と水冷ジャケット内
壁の間にある緩衝材２９が充填された間隙部において、
溶湯を凝固させることができるため、炉体からの溶湯の
漏洩を防止することができる。

【００６４】次に、前記構成の塩化第一銅の製造プラン
トＡにおける塩化第一銅の製造プロセスについて図面を
参照して以下に説明する。まず、図１に示す搬入装置８
により原料銅が反応炉１へ投入され、続いて塩素ガス供
給装置２により反応炉１へ供給された塩素ガスが反応炉
１内の原料銅へ吹き付けられる。これにより反応炉１の
反応炉体１０の第１の反応部ａ内では、原料銅と塩素ガ
スにより塩化第一銅及び塩化第二銅を含む溶湯が先の式
に示す反応によって生成され、これらの塩化第一銅及び
塩化第二銅を含む溶湯が反応炉体１０の第２の反応部ｂ
に移動するとともに先に説明の如く塩化第二銅の溶湯が
還元されて塩化第一銅の溶湯が生成される。そして、反
応炉体１０内での反応の進行とともに次第に上昇した溶
湯の液面が反応炉体１０先端のノズル１７に達して、第
２の反応部ｂからノズル１７を介して案内装置６２へ塩
化第一銅の溶湯が流出する。この反応炉１からの排ガス
は第１の排ガス処理装置３へ送られ、微粉末、塩素ガス
を取り除かれた後、外部へ放出される。

【００６５】また、塩化第一銅の粒状体を製造するプラ
ントＡに本実施形態の反応炉体１０を適用するならば、
反応炉体１０がＳｉＣを主成分とする材料から構成され
ているので、塩素ガスにより反応炉体１０が劣化するこ
となく、長期間安定して塩化第一銅の溶湯を製造するこ
とが可能である。従って、前記製造プラントＡにおいて
長期間安定的に塩化第一銅の粒状体を製造することが可
能である。

【００６６】案内装置６２を通ってアトマイズ装置５へ
導入された塩化第一銅の溶湯は、アトマイズ装置５によ
り粒状化されて塩化第一銅の粒体となってアトマイズ装
置５の底部に堆積し、アトマイズ装置５の底部に設けら
れたスクリューコンベア６３により回収されて分級装置
６へ投入される。そして分級装置６により分級された塩
化第一銅粒体が、分級装置６の導出口７６からスクリュ
ーコンベア７９へ導出され、搬出装置９へ搬送されて搬
出される。

【００６７】次に、塩化第一銅溶湯が先端部ユニット１
００を通過する場合の溶湯の流れについて詳述する。

【００６８】上記のように構成された先端部ユニット１
００に溶湯が供給されると、樋状の本体部６２Ａから先
端部ユニット１００に流入する溶湯は、平坦部１１２上
の流れの中央部において遮蔽材１１６、１１６により遮
断される。遮断された流れは、図２中に矢印で示すよう
に、各遮蔽材１１６の両サイドを迂回する流れと、２つ
の遮蔽材１１６、１１６の間隙を通過する流れに分けら
れる。本体部６２Ａから溶湯流入時には、本体部６２Ａ
の幅方向両端部側よりも本体部６２Ａの幅方向中央部の
溶湯流量が最も大きいが、このように、中央部の溶湯流
れの一部が遮蔽材１１６、１１６の両サイド側に分けら
れることにより、平坦部１１２における幅方向の流れが
均一化される。

【００６９】遮蔽材１１６、１１６より下流側に流下し
た溶湯は、次に貯留溝１１５に一端貯留され、更に平坦
部１１上での幅方向の流れが均一化される。その後、こ
こから溢れるようにして溶湯が下流側の案内溝１１３…
の各々に均等に流入する。そして、案内溝１１３…に流
入した溶湯は、各々の案内溝１１３…の先端から滴下す
る。

【００７０】案内溝１１３…の先端から滴下した溶湯
は、ノズル２０…から噴射されるガスを受け、細かい粒
子状に飛散され、急冷される。

【００７１】なお、このとき、一部の溶湯は滴下せずに
後ろ引きされるが、後ろ引きされた溶湯は、案内溝１１
３…の裏面側に配された回収溝１１７に回収される。こ
の回収溝１１７に回収された溶湯は、吹出口１２２から
噴射されるガスに飛散されることなく、直下に落下する
ので、装置本体部６１の開口部１２７を通過して受け皿
１２８に回収され、飛散した粒子と容易に分離すること
ができる。飛散した粒子は、急冷、固化されて粒状体と
なり、先に述べたように装置本体部６１の底部に堆積さ
れ、スクリューコンベア６３により装置本体部６１の外
部へ搬出される。

【００７２】ところで、前記案内装置６２と先端部ユニ
ット１００を用いて塩化第一銅溶湯の急冷処理を行う場
合、案内装置６２の先端部ユニット１００の先端部、即
ち、案内溝１１３を通過する場合の溶湯の温度を４８０
〜６００℃とすることが好ましい。

【００７３】ここで塩化第一銅溶湯の温度を４８０℃よ
りも低くすると、案内装置先端部において溶湯が固化
し、分散できなくなり、６００℃よりも高くすると、分
散効果が高くなり過ぎ、粒子が細分化（細粒化）するた
め、粒状体の粒径が細かくなり過ぎるので好ましくな
い。

【００７４】次に、前記噴射ノズル１２０…から噴射さ
れるガス圧を１〜５ｋｇ／ｃｍ²の範囲とすることが好
ましい。ガス圧としてこの範囲を外れると、１ｋｇ／ｃ
ｍ²未満の場合、即ち低い場合に粒子が大きくなり過
ぎ、５ｋｇ／ｃｍ²を超える場合、即ち高い場合に粒子
が細かくなりすぎるという面で不足を生じる。

【００７５】更に、前記先端部ユニット１００の平坦部
１１２における塩化第一銅溶湯の流速を１０〜５００ｍ
ｍ／秒の範囲とすることが好ましい。流速がこの範囲を
外れると、低い場合、分散エアと落下溶湯が直角に衝突
するため、分散エネルギーが大きく、飛散物のコントロ
ールが困難となるので好ましくない。また、流速が高い
場合に溶湯が案内装置先端から落下する際にオーバーラ
ンすることとなり、定常の分散ができなくなる。

【００７６】以上説明の如く先端部ユニット１００を通
過してアトマイズ装置５の内部に噴出される場合の溶湯
の状態を制御することで、粒度の整った、不良の少ない
状態で塩化第一銅の粒状体を得ることができる。

【００７７】ところで、装置本体部６１の内部は空気が
満たされているので、溶湯が急冷される際に溶湯の周面
は酸化され、塩化第一銅粒状体の周面には酸化第二銅
（ＣｕＯ）の皮膜が形成される。また、空気中の一部炭
素と溶湯が反応し、一部炭素を含む酸化第二銅皮膜が形
成される。これら酸素や炭素を含む酸化第二銅皮膜は、
酸化第一銅粒状体の表面を均一に覆い、酸化第一銅粒状
体の内部の酸化第一銅部分を保護する。酸化第二銅皮膜
は他の種々の酸化銅、亜酸化銅、酸化第一銅、三二酸化
銅などに比べて化学的に安定であり、水蒸気などの気体
を殆ど透過させずに機械的強度も高い。このような酸化
銅皮膜を形成することで、内部の塩化第一銅を外気から
遮断し、塩化第一銅部分の品質低下を防止できるととも
に、輸送時などの機械的外力に強くすることができる。

【００７８】このような観点から鑑みて、装置本体部６
１の内部は酸素を含む気体で満たしておくことが好まし
い。ところで、前記アトマイズ装置５および分級装置６
で出される排ガスは、排ガス処理装置７へ送られて塩化
第一銅の微粉末を取り除かれた後、外部へ放出される。

【００７９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、案内装置先端部から塩化第一銅溶湯を飛散させて
急冷する場合に塩化第一銅溶湯の温度を４８０〜６００
℃の範囲とすることで、粒度の整った良質の塩化第一銅
粒状体を効率良く製造することができる。

【００８０】次に本発明は、前記噴射ノズルから噴射さ
れるガス圧を１〜５ｋｇ／ｃｍ²の範囲とするので、案
内装置先端から溶湯を吹き飛ばして急冷する場合に、急
冷に好ましい状態になるように溶湯を満足に吹き飛ばす
ことができ、粒度の整った良質の塩化第一銅粒状体を効
率良く製造することができる。

【００８１】次に、本発明において酸素又は二酸化炭素
を塩化第一銅溶湯と反応させて塩化第一銅の粒状体表面
に反応皮膜を形成するので、反応皮膜で内部の塩化第一
銅を外気から遮断して保護し、内部の塩化第一銅部分の
品質の低下を防止し、輸送時の機械的外力にも耐えて破
損し難いという、高品質の塩化第一銅粒状体を製造する
ことができる。

【００８２】本発明において、原料銅から塩化第二銅溶
湯を生成する第１の反応部と、前記塩化第二銅溶湯を還
元して塩化第一銅の溶湯を生成する第２の反応部とを備
え、少なくとも溶湯と接する部分にＳｉＣなどのセラミ
ック層を配した反応炉体を用いるならば、第一の反応部
と第二の反応部を有する反応炉体を用いて塩素化と還元
を１工程で行うことで、２工程で行っていた従来方法よ
りも工程の簡略化をなし得、塩化第一銅粒状体の製造効
率を向上させ得る。また、反応炉を塩素ガスからセラミ
ック層が防護するので、長時間の連続操業が可能であ
り、塩化第一銅粒状体の製造コストを低減できる効果が
ある。

【００８３】次に本発明において、前記案内装置の先端
部として、先端側に溶湯滴下用の複数の案内溝を備えた
ものを用いることができ、これらの案内溝からガス噴射
により空間に溶湯を吹き飛ばして溶湯を急冷すること
で、溶湯の急冷処理を完全に行うことができ、粒度の整
った均一な塩化第一銅粒状体を得ることができる。

【００８４】本発明において、前記案内装置の先端部と
して、平坦部とそれに連続して傾斜する溶湯滴下用の複
数の並列案内溝を具備したものを用いることができるの
で、平坦部において溶湯の流れを整え、流れを整えた溶
湯をこれらの複数の案内溝から分けて均一に流下させ、
均一に流下しようとする溶湯を噴射ノズルからのガス噴
射で確実に吹き飛ばして均一に急冷できるので、粒度の
整った高品質の塩化第一銅粒状体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の製造方法を実施する場合に
用いて好適な塩化第一銅製造プラントの一例を示す図で
ある。

【図２】 図２（ａ）は、図１に示す製造プラントに設
けられる反応炉の一例の平面図であり、図２（ｂ）は同
反応炉の側断面図である。

【図３】 図３（ａ）は、図１に示す製造プラントに設
けられる反応炉体の平面図であり、図３（ｂ）は側断面
図、図３（ｃ）は正面図である。

【図４】 図４（ａ）は、図１に示す製造プラントに設
けられる冷却ジャケット装置の平面図であり、図４
（ｂ）は側面図である。

【図５】 図５は、図１に示す製造プラントに設けられ
るアトマイズ装置の一例の側断面図である。

【図６】 図６は、図５に示すアトマイズ装置内部の気
流の流れを示す説明図である。

【図７】 図７は、図１に示す製造プラントに設けられ
る案内装置の先端部ユニットの一例を示す斜視図であ
る。

【図８】 図８（ａ）は同先端部ユニットの平面図、図
８（ｂ）は同先端部ユニットの側面図である。

【図９】 図９は、図１に示す製造プラントに設けられ
る排ガス処理装置の一構成例を示す図である。

【図１０】 図１０は、図１に示す製造プラントに設け
られる塩素ガス供給装置の一構成例を示す図である。

【図１１】 図１１は、図１に示す製造プラントに設け
られる排ガス処理装置の一構成例を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 製造プラント ａ 第１の反応部 ｂ 第２の反応部 １ 反応炉 ２ 塩素ガス供給装置 ３ 排ガス処理装置 ５ 粒状体製造装置（アトマイズ装置） ６ 分級装置 １０ 反応炉体 ６２ 案内装置 １００ 先端部ユニット １２０ 噴射ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本多 一義 秋田県秋田市茨島３−１−６ 株式会社 ジェムコ 第１事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−88318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−4515（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−60003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−45699（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266457（ＪＰ，Ａ) 特許155854（ＪＰ，Ｃ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01G 1/00 - 57/00 B22D 1/00 - 47/02 F27D 9/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅を塩素化して塩化第一銅及び塩化第二
   銅を含む溶湯を生成し、該塩化第二銅溶湯を還元して塩
   化第一銅溶湯を生成し、該塩化第一銅溶湯を案内装置の
   先端部から空間に飛散させて塩化第一銅の粒状体を製造
   するに際し、前記案内装置の先端部近傍に噴射ノズルを
   設けて前記噴射ノズルから案内装置先端側の塩化第一銅
   溶湯にガスを吹き付け、塩化第一銅溶湯を空間に飛散さ
   せて急冷することにより塩化第一銅の粒状体を製造する
   とともに、前記案内装置先端部における塩化第一銅溶湯
   の温度を４８０〜６００℃とすることを特徴とする塩化
   第一銅粒状体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記噴射ノズルから噴射されるガス圧を
   １〜５ｋｇ／ｃｍ²の範囲とすることを特徴とする請求
   項１に記載の塩化第一銅粒状体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記案内装置の先端部における塩化第一
   銅溶湯の流速を１０〜５００ｍｍ／秒の範囲とすること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の塩化第一銅粒状体
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記噴射ノズルから塩化第一銅溶湯にガ
   スを噴出させて塩化第一銅粒状体を製造する際、酸素又
   は炭素を塩化第一銅溶湯と反応させて塩化第一銅の粒状
   体表面に反応皮膜を形成することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１項に記載の塩化第一銅溶湯の製造方
   法。
5. 【請求項５】 原料銅を塩素ガスによって塩素化するこ
   とにより塩化第一銅及び塩化第二銅を含む溶湯を生成す
   る第１の反応部と、前記塩化第二銅溶湯を還元して塩化
   第一銅の溶湯を生成する第２の反応部とを備え、両反応
   部の少なくとも溶湯と接する部分にＳｉＣなどのセラミ
   ック層を配した反応炉体を用いることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の塩化第一銅粒状体の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記案内装置の先端部として、先端側に
   溶湯滴下用の複数の案内溝を備えた先端部ユニットを用
   いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   塩化第一銅粒状体の製造方法。
7. 【請求項７】 前記先端部ユニットとして、平坦部とそ
   れに連続して傾斜する溶湯滴下用の複数の並列案内溝を
   具備し、前記複数の案内溝の先端に対して個々に噴射口
   を望ませた噴射ノズルを具備したものを用いることを特
   徴とする請求項６に記載の塩化第一銅粒状体の製造方
   法。